O que é
DefiniçãoProcesso convectivo = ascensão natural e espontânea do ar quente. A radiação solar aquece a superfície, a superfície aquece o ar em contato, esse ar fica menos denso e sobe.
Sol aquece superfície › ar menos denso sobe › queda de pressão à superfície › facilita a convergência do ar (escoamento contínuo supre a ascensão)
Motor = aquecimento diferenciado da superfície → gradiente horizontal de temperatura → gradiente horizontal de pressão.
Evolução se mantido
- Formam-se nuvens Cumulus → podem evoluir para Cumulonimbus (Cb).
- Surgem turbulência em níveis elevados, trovoadas, relâmpagos e intensa precipitação.
- Se as condições forem propícias → desenvolve-se até a intensidade de tempestade (tormenta).
Ritmo diário (costa)Começa por volta das 0900 h e cresce ao longo do dia, alimentado pelo aquecimento contínuo do continente. Ar continental sobe; em baixos níveis converge o ar marinho, mais frio; nebulosidade vai para o interior; em altos níveis há divergência.
No ar seco a ascensão cessa quando o ar fica frio o bastante — não há fonte de energia em altitude. Por isso a umidade é decisiva (próxima seção).
A fonte de energia da convecção é o calor latente armazenado no vapor d'água. Por isso uma condição favorável é o ar estar bastante úmido.
Nível de condensaçãoAltitude em que o ar quente e úmido, subindo, atinge a saturação, com umidade relativa de 100%. Nesse nível a temperatura é a do ponto de orvalho (TPO).
Ar quente e úmido sobe › atinge o nível de condensação (UR 100%) › vapor condensa e libera calor latente gradualmente › ar continua a subir, expandir e resfriar
A liberação de calor latente em níveis elevados é a energia necessária ao desenvolvimento da convecção.
Quadro bastante propício
- Grande liberação de calor latente (ar muito quente e muito úmido); e
- Forte gradiente horizontal de temperatura à superfície → acentuado gradiente horizontal de pressão.
- Resultado: intensa convergência de ar quente e úmido para a baixa pressão, com ascensão contínua.
Forte corrente ascendente › divergência em altos níveis › correntes descendentes e divergência à superfície nas vizinhanças › completa e estimula a circulação direta
Nível de divergência nulaNível onde a coluna de ar passa de divergência para convergência (ou vice-versa).
Acoplamento vertical–horizontal nos centros de pressão (HN)
| Centro | Baixos níveis | Vertical | Altos níveis | Efeito |
|---|---|---|---|---|
| Baixa (ciclone) | Convergência | Ascendente | Divergência | Favorece a convecção |
| Alta (anticiclone) | Divergência | Descendente (subsidência) | Convergência | Inibe a nebulosidade |
Célula convectivaCirculação vertical + horizontal acoplada: extremidade ascendente sobre a baixa (B), extremidade descendente sobre a alta (A).
A umidade é decisiva no mar: desenvolvimento convectivo extraordinário na ZCIT e na região tropical marítima. A energia dos furacões vem da umidade marinha — por isso enfraquecem ao penetrar no continente.
Forçantes da elevação do ar
| Forçante | Como eleva o ar |
|---|---|
| Frontal | A rampa da superfície frontal eleva o ar; quanto mais íngreme (caso da frente fria), mais intensa a convecção. |
| Orográfico | Altas cadeias de montanhas forçam o escoamento a subir até níveis elevados. |
| Linhas de instabilidade | Favorecem correntes ascendentes e uma série de trovoadas isoladas. |
| Convergência em baixos níveis | Forte convergência também gera correntes ascendentes. |
Gatilho não basta: para haver desenvolvimento, o ar ascendente precisa ser quente e bastante úmido (condição de intensificação).
Linhas de instabilidadeComum tempo severo: ventos muito fortes e intensa precipitação de chuva e granizo.
O que éNuvens Cumulus são mais espessas que Stratus e Cirrus. Feitas de gotículas de água e, acima do nível de congelamento, também de cristais de gelo. Com enorme desenvolvimento vertical → Cumulonimbus (Cb).
Rajadas de vento
Grande liberação de calor latente › aquece o interior do Cb › forte sucção do ar de baixos níveis › rajadas (quanto mais úmido o ar, mais fortes as rajadas)
Preocupante para velejadores (avarias nas velas). O Cb traz turbulência, precipitação intensa em pancadas, relâmpagos e trovões, granizo, ventos muito fortes, rajadas, rápidas quedas de temperatura e, às vezes, acentuadas variações de pressão → pode gerar tornado ou tromba d'água.
Estrutura vertical
- Observada como nuvem baixa, mas ocupa muitos níveis, chegando aos limites da troposfera.
- No topo: extensa nuvem de cristais de gelo tipo Cirrus, em forma de bigorna, espalhada pela divergência do ar.
- À superfície: movimento convergente para a base, carreando ar quente e umidade que alimentam a nuvem.
| Termo | Definição |
|---|---|
| Relâmpago | O clarão da descarga elétrica. |
| Trovão | O ruído da mesma descarga. |
| Trovoada | Conjunto de relâmpagos e trovões produzidos num Cb. |
A única nuvem que normalmente apresenta trovoadas é a Cumulonimbus (eventualmente, alto Cumulus em fortes trovoadas).
- Luz > som → o navegante vê o relâmpago antes de ouvir o trovão.
- A mais de 20 quilômetros já não se ouve o trovão; à noite, ainda se vê o clarão a distâncias maiores.
- Permite observar um Cb além do horizonte, em dado azimute, pelas trovoadas.
Observação de trovoada = bom indício de chegada de mau tempo.
Fortes trovoadasRajadas superiores a 30 nós precedem o temporal. Cb de cor escura (obstrui a luz solar); chuva forte, às vezes com granizo, com vento descendente forte. Na maturidade: rajadas de grande intensidade na direção do deslocamento.
OrigemIntensa atividade convectiva + liberação de calor latente numa imensa Cumulonimbus → na base, uma sucção de ar de extrema violência (como um gigantesco aspirador de pó), com circulação em redemoinho e elevadíssima velocidade.
Um tornado está sempre associado a uma Cumulonimbus.
Quando se desencadeia sobre a superfície do mar, é chamado tromba d'água.
O Cb tem três fases bem marcadas.
| Fase | Movimento do ar | Características |
|---|---|---|
| Formação (Cumulus) | Ascendente intenso | Crescimento vertical da nuvem |
| Maturidade | Ascendente e descendente (descendente a vante) | Intensa liberação de calor latente; desenvolvimento vertical; chuva forte |
| Dissipação | Descendente | Chuva leve |
A presença de Cb nas proximidades é indício de mau tempo para o navegante.
Anunciada por
trovoadarajadaCirrus tipo rabo de galopancadas de chuva
AlcanceUm Cb pode indicar atividade convectiva isolada ou associada a um sistema frontal.
A evaporação transfere calor latente do oceano para a atmosfera — energia que, no momento oportuno, será liberada dentro de um Cumulonimbus.
Gatilho × intensificação
- Gatilho (desencadeia): forçante orográfico, frontal, convergência em baixos níveis ou forte aquecimento da superfície.
- A intensificação depende obrigatoriamente da qualidade do ar ascendente — a energia de calor latente disponível.
Extremo: ar muito quente e muito úmido → intensa convecção com Cb, rajadas, granizo e trovoadas. Em linha de instabilidade → instabilidade convectiva.
Temperatura → energia (proporção direta)
T ↑ › umidade absoluta máxima ↑ › energia de calor latente ↑ › convecção mais intensa, com Cb
No ar ascendenteUR sempre aumenta (resfria ao subir) → forma nebulosidade.
No ar descendenteUR sempre diminui (aquece ao descer) → convecção inibida, céu mais limpo.
Inclinação da rampaFrente fria (íngreme) → intensa convecção com Cb, nuvens em faixa estreita. Frente quente (suave) → convecção moderada, Stratus e Cumulus espalhados. Diferença visível em imagem de satélite IR.
Definições para fixar
| Termo | Definição |
|---|---|
| Pancada de chuva | Curta duração, rápidas flutuações de intensidade, início e fim bem definidos, de nuvens. |
| Rajada | Rápido aumento do vento; variação entre média e picos de pelo menos 10 nós. |
| Tempestade | Forte circulação, precipitação forte, trovoadas e granizo, de Cb. |
- Na carta sinótica, a linha de grandes traços indica o eixo de cavado e a instabilidade convectiva.
- Nuvem Cirrus (Ci) parada = ar seco e bom tempo.
- Furacão: ar muito quente e muito úmido — mar do Caribe em agosto, setembro e outubro.